高效液相色谱法同时测定橄榄油食品模拟物中的四种丙烯酸类物质
2019-11-08江苏理工学院化学与环境工程学院祝惠惠江苏理工学院化学与环境工程学院常州危险货物与包装检测技术中心
□ 颜 黎 江苏理工学院化学与环境工程学院 祝惠惠 江苏理工学院化学与环境工程学院 常州危险货物与包装检测技术中心
李 威 邵晨杰 常州危险货物与包装检测技术中心 王 欣 江苏理工学院化学与环境工程学院
罗世鹏 江苏理工学院化学与环境工程学院 常州危险货物与包装检测技术中心
丙烯酸类物质是一类含有丙烯酸骨架的化合物总称，如丙烯酸、α-甲基丙烯酸、β-甲基丙烯酸（巴豆酸）等等。它们是一类重要的有机酸，本身就是精细化学品，还可以用于合成其他高分子材料、胶粘剂以及医药中间体等化工产品，因此也被广泛用于各种食品接触材料的合成当中。然而，丙烯酸类化合物具有一定的致敏性，容易刺激皮肤和黏膜，如果食品接触材料中含有未聚合的丙烯酸类单体，通过迁移至食品中而被人体吸收，就有可能对肺、肝、肾等脏器产生伤害。因此，我国食品接触材料法规GB 9685-2016[1]规定，食品接触材料中丙烯酸和甲基丙烯酸的迁移限量为6.0 mg/kg；欧盟塑料法规还规定了巴豆酸在聚合物薄膜的全迁移限量（QMA）[2]为0.05 mg/6 dm2。
近年来，关于丙烯酸类化合物的检测已有报道[3-5]。例如，刘兰[6]等人在2014年利用高效液相色谱法对土曲霉发酵液中的衣康酸进行了检测；张朝阳等[7]在2016年使用高效液相色谱法实现了丙烯酸在卡波姆共聚物中的残留量测定；胡新功[8]等在2018年报道了食品接触材料中巴豆酸迁移量的检测方法。
综上可见，虽然国内关于丙烯酸类化合物的检测的报道较多，但对于食品模拟物中的衣康酸、甲基丙烯酸迁移量的检测报道较少。目前也未见报道上述4种丙烯酸类化合物的同时检测研究。因此，建立一种同时检测食品模拟物中这4种丙烯酸类物质的研究方法能避免分别测试，提高检测效率，具有很好的实用价值。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸与衣康酸均为试剂级，磷酸为分析纯，橄榄油为化学纯，以上均购自上海国药；乙酸乙酯、乙腈、甲醇、异丙醇均为色谱纯（上海安谱）；水用超纯水制备（Millipore）；高效液相色谱仪，Agilent 1260，配二极管阵列检测器（美国安捷伦）；3-15离心机（ZONKIA SC-3610）；数显型多管式旋涡混合器(TALBOYS)； 移 液 枪 (Sartorius)； 水相和有机相针式过滤器（上海安谱）。
1.2 橄榄油标准溶液的配制
分别准确称取0.5 g（精确到0.1 mg）4种丙烯酸化合物加入四个100 mL容量瓶中，加水溶解后用水定容，此为标准储备液；然后通过计算，分别准确移取一定体积的上述4种标准储备液加入10 mL容量瓶中，用异丙醇定容，配制成浓度均为200 mg/L的混合标准中间液，然后再用异丙醇逐级稀释成10、20、40、60、80 mg/L与100 mg/L的异丙醇混合标准溶液。然后取6个离心管，分别在每个离心管中加入10 g橄榄油，然后在每个离心管中分别加入100 mL上述6种标准溶液，涡旋10 s混匀。此时橄榄油中4种丙烯酸类物质的浓度分别为0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mg/kg与1.00 mg/kg。
1.3 仪器工作条件
色谱柱：选择Agilent poroshell 120 EC-C18（4.0 mm，4.6 mm×250 mm）；流动相：5%乙腈和95%的磷酸水溶液（v/v=0.05%）；进样量：20 μL；流速：1.00 mL/min；柱温：35 ℃；检测波长：205 nm；经过优化后的梯度洗脱条件见表1。
表1 流动相的梯度洗脱条件
2 结果与讨论
2.1 提取溶剂的选择
考察了甲醇、乙腈、水以及乙酸乙酯四种不同溶剂对橄榄油中目标物的提取效果，结果表明水的提取效果最好，甲醇和乙腈峰形不佳，乙酸乙酯无法分层；因此确定采用水作为提取溶剂。最终橄榄油的样品前处理条件如下：准确称取10 g橄榄油于玻璃离心管中，加入5.00 mL水，涡旋提取2 min，然后在4 000 r/min下离心3 min，分层后移取清液1.5 mL于进样小瓶中，用0.45 mm滤膜过滤后进行HPLC分析。
2.2 检测波长、色谱柱和流动相的选择
从色谱图（图1）可以看出衣康酸、丙烯酸、巴豆酸与甲基丙烯酸的最强吸收峰分别在195、200、209 nm与205 nm处。综合考虑溶剂的截止波长，因此选择205 nm作为本实验的最佳吸收波长，乙腈和水为流动相；色谱柱采用常规C18即可满足要求；为了改善峰形，进行了酸度调节，结果表明当采用乙腈-0.05%磷酸水溶液（v/v=0.05%）进行酸度调节时，能达到最好的效果，由于要同时分离4种目标物质，为了节约分析时间，提高灵敏度，采用梯度洗脱进行分离，能够取得满意结果。
图1 橄榄油中四种丙烯酸化合物水提取后的分析色谱图
2.3 检出限、定量限限性范围和精密度实验
将1.2中的6种橄榄油标准工作液，采用2.1中的最佳方法提取后进行HPLC分析，以信噪比3/1确定方法的检出限，结果表明丙烯酸的检出限为0.019 mg/kg，定量限为0.063 mg/kg；甲基丙烯酸的检出限为0.017 mg/kg，定量限为0.057 mg/kg；衣康酸的检出限为0.015 mg/kg，定量限为0.050 mg/kg；巴豆酸的检出限为0.011 mg/kg，定量限为0.037 mg/kg。分别在空白样品中添加0.10、0.50、5.0 mg/kg的3个不同浓度的混合标准溶液，进行添加回收实验，结果表明平均回收率在93.0%～110.4%，相对标准偏差（n=6）在0.10%～6.5%，说明方法准确可靠。
3 结论
本研究建立了橄榄油食品模拟物中丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸和衣康酸4种化合物的同时检测方法，该方法前处理简单，准确可靠，检出限检在0.010～0.019 mg/kg，能够满足相关法规的限量要求，为企业产品质量进行严格把关，保障消费者的健康安全。
